高考物理大一轮复习 第7单元 静电场 第20讲 电场的能的性质课件.ppt

教材知识梳理考点互动探究教师备用习题,一、电势能和电势、等势面1电势能:电荷在电场中某点具有的势能,等于将电荷从该点移到位置时电场力所做的功.2电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于,即wab=epa-epb=-ep.3电势:电荷在电场中某点具有的与它的的比值,即:=.,零电势,电势能的减少量,电势能,电荷量,4等势面(1)定义:电场中相同的各点构成的面.(2)特点:等势面一定与垂直,即跟场强的方向垂直.在同一等势面上移动电荷时电场力做功.电场线总是从电势高的等势面指向的等势面.在空间中两等势面相交.等差等势面越密的地方电场强度,越疏的地方电场强度.,电势,电场线,不,电势低,不,越大,越小,二、电势差匀强电场中电势差与场强的关系1电势差(1)定义:电荷在电场中由一点a移到另一点b时,与移动的电荷的比值.(2)定义式:uab=;电势差与电势的关系:uab=,uab=-uba.2匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式:uab=,其中d为电场中两点间沿的距离.(2)在匀强电场中,场强在数值上等于沿方向每单位距离上降低的电势.,电场力做的功,电荷量,a-b,ed,场强方向,场强,三、静电平衡导体静电平衡两大特点:导体内部的场强;导体是一个等势体,导体表面电势.,处处为零,处处相等,考点一描述电场的能的性质的物理量,1电势高低常用的两种判断方法(1)沿电场线方向电势逐渐降低.(2)若uab0,则ab;若uab0,则ab.2电势能增、减的判断方法(1)做功判断法:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增大.(2)公式法:ep=q,将q、的大小、正负号一起代入公式,ep越大,电势能越大.(3)能量守恒法:在电场中,当只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,动能增大,则电势能减小,反之,动能减小,则电势能增大.(4)电荷电势法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大.,特别提醒,考点二电势差与电场强度的关系,规律总结,知道几个点的电势确定电场线的方法:将电势最高的点和电势最低的点相连,根据在匀强电场中经过相等的距离电势差相等,确定连线上与第三个点的电势相等的点,电势相等的两点连线为等势线,根据电场线与等势线垂直即可画出电场线.,考点三电场线、等势面和带电粒子轨迹问题,1带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负.(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等.(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.,2求电场力做功的四种方法(1)定义式:wab=flcos=qelcos(适用于匀强电场).(2)电势的变化:wab=quab=q(a-b).(3)动能定理:w电+w其他=ek.(4)电势能的变化:wab=-ep=epa-epb.3电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,则电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,则电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹力外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量.(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.,方法技巧,在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律,有时也会用到功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力做的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能变化之间的对应关系.,考点四电场中的图像问题,(1)e-x图像反映了电场强度随位移变化的规律.(2)e-x图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定.,考向一e-x图像,(1)电场强度的大小等于-x图线的斜率大小,在电场强度为零处,-x图线切线的斜率为零.(2)由-x图像可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.(3)在-x图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用wab=quab,进而分析wab的正负,然后做出判断.,考向二-x图像,电场力做功量度电势能的变化,而电场力做功就是力对位移的积累,由ep-ep0=fx,得ep=ep0+fx,故ep-x图像的斜率表示电场力,纵截距表示初势能;合力做功量度了动能的变化,如果带电粒子只受电场力的作用,则合力做的功就是电场力做的功,由ek-ek0=fx,得ek=ek0+fx,故ek-x图像的斜率表示电场力,纵截距表示初动能.然后根据两图像斜率的变化可判断出电场力的变化,进而判断出电场强度大小的变化.,